可电调谐的锗空穴自旋量子比特可变性

平面锗异质结构中的空穴自旋量子比特是当前可扩展半导体量子计算的前沿研究方向。然而,其性能主要受限于显著的量子点间差异性,这种差异性会导致不可控的量子比特能量及自旋量化轴的随机偏转。本研究提出了一种系统性局域化方法,通过在量子点约束中引入可控各向异性来调控自旋量子比特响应,从而实现按需电控g张量调节。特别值得注意的是,研究发现量子点尺寸与非对称性均可实现g张量的电学调控,并能显著抑制特定磁场方向下自旋响应的幅值与角度波动。通过分析最新型应变与非应变锗沟道中的单无序实现和统计系综,研究人员证实非应变锗沟道为g张量调控提供了最优路径。该成果为自旋响应按需调控及差异性抑制提供了实用化设计准则,为构建大规模锗基量子计算机奠定了基础。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-14 14:12

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